CN114408695B - 一种施工升降机用手动匀速下降限速机构 - Google Patents

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Abstract

一种施工升降机用手动匀速下降限速机构，涉及升降机限速保护装置技术领域，匀速下降限速机构对应设置有手动触发机构，在非限速状态下，匀速下降限速机构不触发，匀速下降限速机构的动作速度小于施工升降机的运行速度以使得施工升降机正常运行；在限速状态下，通过手动触发机构触发匀速下降限速机构，匀速下降限速机构的转速达到预设保护速度时，在离心力的作用下匀速下降限速机构产生对施工升降机的限速阻力以实现施工升降机的匀速下降，本发明中，升降机发生故障时可匀速下降，无需乘坐人员频繁开闭电机制动机，既可避免升降机的突然快速下降、突然停止运动等可能影响乘坐人员安全的情况发生。

Description

一种施工升降机用手动匀速下降限速机构
技术领域
本发明涉及升降机限速保护装置技术领域，具体涉及到一种施工升降机用手动匀速下降限速机构。
背景技术
施工升降机是建筑施工过程中的关键设备，当其发生故障并停在半空中无法运行时，笼内乘坐人员可通过打开施工升降机的制动器使吊笼下降。然而松开施工升降机制动器时，升降机处于自由落体状态，其下降速度在重力影响下会逐渐增大。因此升降机内乘坐人员需要频繁开闭电机制动器使升降机下降速度不至于过快。但这个操作方式风险性较高，易造成制动器加速磨损失效，发生事故。因此需要一套限速机构在升降机发生故障后人员操作其手动下降时能够将其下降速度控制在一定范围内。
随着施工方式与产品多元化技术的发展，施工升降机设计及制造技术发展迅速，基于目前施工升降机在手动下降时下降速度不可控制情况，本发明提出了一种结构简单，性能可靠的升降机匀速下降限速机构。
发明内容
针对现有技术所存在的不足，本发明目的在于提出一种施工升降机用手动匀速下降限速机构，具体方案如下：
一种施工升降机用手动匀速下降限速机构，所述升降机中设有电机制动器，所述电机制动器包括电机、减速机，所述匀速下降限速机构设于电机、减速机之间，所述匀速下降限速机构对应设置有手动触发机构，
在非限速状态下，所述匀速下降限速机构不触发，所述匀速下降限速机构的动作速度小于所述施工升降机的运行速度以使得所述施工升降机正常运行；
在限速状态下，通过所述手动触发机构触发所述匀速下降限速机构，所述匀速下降限速机构的转速达到预设保护速度时，在离心力的作用下所述匀速下降限速机构产生对所述施工升降机的限速阻力以实现所述施工升降机的匀速下降。
进一步的，所述匀速下降限速机构包括限速器壳体以及设置于所述限速器壳体内部的离心块以及限位圈，所述离心块可相对所述限速器壳体做向外的离心运动；
在非限速状态下，所述限位圈与所述离心块啮合卡紧；
在限速状态下，所述手动触发机构带动所述限位圈远离所述离心块，所述离心块与所述限速器壳体之间贴合设置以实现相互摩擦。
进一步的，所述匀速下降限速机构还包括设于所述限速器壳体内部的离心座、梅花形联轴器、连接轴、固定螺杆、顶升弹簧、轴端挡板，所述连接轴的外部同轴套设有所述梅花形联轴器，所述离心座通过键连接同轴固定于所述梅花形联轴器上，所述轴端挡板同轴嵌设于所述梅花形联轴器上并与所述离心座的一侧限位抵接；
所述限位圈通过所述固定螺杆与所述离心座背离所述轴端挡板的一侧同轴连接，且所述限位圈与所述固定螺杆之间弹性套设有所述顶升弹簧，所述离心块处于所述限位圈、离心座以及轴端挡板形成的空间中。
进一步的，所述匀速下降限速机构还包括连接/调速结构，所述离心块以所述连接轴为中心对称布置有两个，且两个离心块之间通过所述连接/调速结构弹性连接。
进一步的，所述连接/调速结构包括拉伸弹簧、弹簧连接螺栓、限位螺母，所述拉伸弹簧的两端均连接有所述弹簧连接螺栓，两个弹簧连接螺栓由所述限位螺母分别锁紧于两个所述离心块上，且所述拉伸弹簧的长度方向沿所述连接轴的周向布置。
进一步的，所述连接/调速结构通过改变所述离心块的质量以及所述拉伸弹簧的拉力可调整速度限定值。
进一步的，所述手动触发机构包括手闸、拉动传动杆、转动拨杆、联动圆杆、传动片、偏心拨轮A以及偏心拨轮B，所述手闸与所述拉动传动杆传动连接，所述偏心拨轮A以及偏心拨轮B均安装于所述限速器壳体上且均可推动所述限位圈相对远离所述离心块，所述联动圆杆可相对所述限速器壳体做往复旋转运动，所述联动圆杆的两端分别连接有转动拨杆以及拉动传动杆，所述转动拨杆、拉动传动杆均连接有所述传动片，所述传动片分别与所述偏心拨轮A以及偏心拨轮B连接。
进一步的，所述手动触发机构还包括设于所述手闸与所述拉动传动杆之间的传动钢丝绳、钢丝绳导轮，所述钢丝绳导轮上绕设有所述传动钢丝绳，所述传动钢丝绳的一端与所述拉动传动杆连接。
进一步的，所述联动圆杆上联动设置有电机开关连杆，所述电机开关连杆用于控制所述电机的工作状态。
与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
(1)该机构采用纯机械式离心原理，通过设置手动触发机构，升降机内的乘坐人员可以通过该手动触发机构操作匀速下降限速机构的工作状态，操作方便。升降机正常运行时，匀速下降限速机构不会触发，因此不会影响升降机的正常工作。当升降机发生故障并停在半空中无法运行时，升降机内的乘坐人员操作手动触发机构，打开电机制动器并激活匀速下降限速机构，当匀速下降限速机构转速达到预设保护速度时，在离心力的作用下产生对施工升降机的限速阻力，便可实现施工升降机的匀速下降，保证乘坐人员的安全、稳定性，无需乘坐人员频繁开闭电机制动机，既可避免升降机的突然快速下降、突然停止运动等可能影响乘坐人员安全的情况发生，还可避免总是磨损电机制动器，减小电机制动器失效而发生事故的风险。
本发明不仅可以适用于升降机，还可用于升降工作平台等需要对作直线或旋转运动的工作部件进行限速的场合。
(2)本发明中的匀速下降限速机构均为机械结构组成，可靠性高，详述来说，当乘坐人员通过手动触发机构触发匀速下降限速机构后，手动触发机构带动限位圈远离离心块，限位圈不再与离心块啮合，离心块失去限位圈的限位作用后，离心块在克服拉伸弹簧的预紧力的基础上，受到转动产生的离心力相对限速器壳体做向外的离心运动，向外甩出，并与限速器壳体摩擦产生与升降机重力相平衡的扭矩，随着匀速下降限速机构内部转速增大，摩擦阻力相应增大，直至达到动态平衡，实现施工升降机匀速下降。
(3)通过改变所述离心块的质量以及所述拉伸弹簧的拉力可调整速度限定值，便于匀速下降限速机构可同时用于升降机高速和低速的情况。
附图说明
图1为本发明中展示匀速下降限速机构、电机与减速机之间整体示意图；
图2为本发明中匀速下降限速机构的横向剖面图；
图3为本发明中匀速下降限速机构的纵向剖面图；
图4为本发明中匀速下降限速机构展示连接/调速结构的结构示意图；
图5为本发明偏心拨轮A的结构示意图；
图6为本发明偏心拨轮A的剖面示意图。
附图标记：1、转动拨杆；2、联动圆杆；3、传动片；4、偏心拨轮A；41、顶升轴承；42、偏心轴；43、偏心轮座；44、传动板；5、电机开关连杆；6、拉力传动杆；7、偏心拨轮B；8、传动钢丝绳；9、钢丝绳导轮；10、顶升弹簧；11、限位圈；12、摩擦片；13、离心块；14、离心座；15、轴端挡板；16、连接轴；17、限速器壳体；18、梅花形联轴器；19、固定螺杆；20、弹簧连接螺栓；21、拉伸弹簧；22、限位螺母；23、电机；24、减速机。
具体实施方式
下面结合实施例及附图对本发明作进一步的详细说明，但本发明的实施方式不仅限于此。
如图1所示，随着施工方式与产品多元化技术的发展，施工升降机设计及制造技术发展迅速，基于目前施工升降机在手动下降时下降速度不可控制情况，本发明提出了一种结构简单，性能可靠的升降机用手动匀速下降限速机构，升降机内的乘坐人员在升降机发生故障时，可通过该机构控制升降机保持匀速下降，且其匀速下降速度可以调节。
升降机中设有电机23制动器，在升降机下降的过程中，实质是控制电机23制动器的开闭状态去调整升降机的下降速度。电机23制动器包括电机23、减速机24，匀速下降限速机构设于电机23、减速机24之间，匀速下降限速机构对应设置有手动触发机构，在非限速状态下，匀速下降限速机构不触发，匀速下降限速机构的动作速度小于施工升降机的运行速度以使得施工升降机正常运行。在限速状态下，通过手动触发机构触发匀速下降限速机构，匀速下降限速机构的转速达到预设保护速度时，在离心力的作用下匀速下降限速机构产生对施工升降机的限速阻力以实现施工升降机的匀速下降。
另外，在乘坐人员通过手动触发机构触发匀速下降限速机构的同时，还会触发电机23制动器，匀速下降限速机构与电机23制动器共同作用，对升降机产生制动效果，并控制升降机做匀速下降运动。
结合图2和图3，详述来说，匀速下降限速机构包括限速器壳体17以及设置于限速器壳体17内部的离心块13、限位圈11、离心座14、梅花形联轴器18、连接轴16、固定螺杆19、顶升弹簧10、轴端挡板15。连接轴16用于配合与电机23、减速机24连接，连接轴16的外部同轴套设有梅花形联轴器18，离心座14通过键连接同轴固定于梅花形联轴器18上，轴端挡板15同轴嵌设于梅花形联轴器18上并与离心座14的一侧限位抵接，如图所示，在梅花形联轴器18、轴端挡板15的共同阻挡作用下，离心座14无法相对离心座14向右运动，位置固定。而匀速下降限速机构实质上起到限速功能的核心结构为离心块13、限位圈11，限位圈11为封闭环状结构，限位圈11通过上下设置的两个固定螺杆19与离心座14背离轴端挡板15的一侧同轴连接，固定螺杆19进一步还可延伸进入轴端挡板15中，特别的是，限位圈11为活动的结构，限位圈11可相对固定螺杆19远离轴端挡板15的一端做往复运动。离心块13处于限位圈11、离心座14以及轴端挡板15形成的空间中，且离心块13以连接轴16为中心对称布置有两个。限位圈11与固定螺杆19之间弹性套设有顶升弹簧10，顶升弹簧10产生的弹力可顶压限位圈11与离心块13接触。
根据上述离心块13与限位圈11的连接、位置关系，此时，离心块13同样为可活动的结构，当电机23转动时，在连接轴16转动时的带动下，离心块13可相对限速器壳体17做向外的离心运动，若离心块13始终处于离心运动便会破坏在非限速状态下升降机的正常工作，因此，在非限速状态下，限位圈11与离心块13啮合卡紧，具体为限位圈11侧面上的凸起嵌设于离心块13上的凹槽中，离心块13在限位圈11的限位作用下，对离心块13进行径向定位，也就是不能随时做向外的离心运动。并且限位圈11在手动触发机构的限位作用下，无法沿着固定螺杆19向左运动，保证限位圈11与离心块13紧紧啮合，进一步提高限位圈11对离心块13的径向定位。
当升降机发生故障并停在半空中无法运行时，触发匀速下降限速机构，使得升降机处于限速状态，在限速状态下，手动触发机构带动限位圈11远离离心块13，限位圈11不再与离心块13啮合，离心块13失去限位圈11的限位作用后，离心块13在克服拉伸弹簧21的预紧力的基础上，受到转动产生的离心力相对限速器壳体17做向外的离心运动，向外甩出，并与限速器壳体17摩擦产生与升降机重力相平衡的扭矩，随着匀速下降限速机构内部转速增大，摩擦阻力相应增大，直至达到动态平衡，实现施工升降机匀速下降。
优化的，离心块13的外表面上可设置摩擦片12，摩擦片12可进行更换，不仅可以增大与限速器壳体17的摩擦力，还可减少对离心块13的直接损坏，保证离心块13的使用寿命。
如图4所示，为保证两个离心块13能同时、稳定发生离心运动以及调节匀速下降限速机构对升降机的限速效果，匀速下降限速机构还包括连接/调速结构，由于离心块13类似呈半圆柱状，离心块13相互靠近的两端之间均设置有连接/调速结构，且两个离心块13之间通过连接/调速结构弹性连接。具体的，连接/调速结构包括拉伸弹簧21、弹簧连接螺栓20、限位螺母22，拉伸弹簧21的两端均连接有弹簧连接螺栓20，两个弹簧连接螺栓20由限位螺母22分别锁紧于两个离心块13上，且拉伸弹簧21的长度方向沿连接轴16的周向布置。
在拉伸弹簧21的拉力作用下，两个离心块13可箍装于离心座14的表面，且根据拉力的大小的不同，离心块13发生向外离心运动的程度不同，拉力越大，离心块13之间相对离心座14收缩较近，发生向外离心运动的难度较大，反之，拉力越小，发生向外离心运动的难度较小。
连接/调速结构通过改变离心块13的质量以及拉伸弹簧21的拉力，可调整离心块13进行向外离心运动的难度，进而可以调整对升降机的限速效果，根据拉伸弹簧21的拉力，离心块13的质量、离心力、转速，以及升降机的转速之间的公式关系，体现在数值方面，便可调整匀速下降限速机构的速度限定值。
如图1所示，为实现乘坐人员可手动操作限速以及实现对限位圈11的顶升作用，手动触发机构起到将外部手动拉力传递至匀速下降限速机构内部的作用，手动触发机构包括手闸、拉动传动杆、转动拨杆1、联动圆杆2、传动片3、偏心拨轮A4以及偏心拨轮B7，手闸与拉动传动杆传动连接，偏心拨轮A4以及偏心拨轮B7均安装于限速器壳体17上，偏心拨轮A4以及偏心拨轮B7在自身进行转动运动时，由于偏心的设置均可推动限位圈11相对远离离心块13，偏心拨轮A4以及偏心拨轮B7为类似结构，结合图5和图6，举例来说，偏心拨轮A4包括顶升轴承41、偏心轴42、偏心轮座43以及传动板44，偏心轴42的两端分别连接有顶升轴承41、传动板44，偏心轴42转动穿设于、偏心轮座43中，偏心轴42旋转时顶升轴承41可做以偏心轴42的中心的偏心旋转运动，当传动板44受外力顶压时，顶升轴承41便可运动，进而由顶升轴承41将限位圈11推动。在此，偏心拨轮B7不再做具体阐述。
联动圆杆2通过转动架安装在限速器壳体17的外壁上，可相对限速器壳体17做往复旋转运动，联动圆杆2的两端分别连接有转动拨杆1以及拉动传动杆，转动拨杆1、拉动传动杆均连接有传动片3，传动片3分别与偏心拨轮A4以及偏心拨轮B7连接。
为实现手闸与拉动传动杆的传动连接，手动触发机构还包括设于手闸与拉动传动杆之间的传动钢丝绳8、钢丝绳导轮9，钢丝绳导轮9上绕设有传动钢丝绳8，起到导向作用，传动钢丝绳8的一端与拉动传动杆连接。另外，为实现前述的在乘坐人员通过手动触发机构触发匀速下降限速机构的同时，还会触发电机23制动器，联动圆杆2上联动设置有电机23开关连杆5，电机23开关连杆5用于控制电机23的工作状态。
在需要触发限速功能时，乘坐人员通过手闸将拉力由钢丝绳传递至拉力传动杆6，再经过联动圆杆2转动分别将动力传递至两端的传动片3、转动拨杆1上，进而带动偏心拨轮A4以及偏心拨轮B7做偏心旋转运动。同时联动圆杆2拉动电机23开关连杆5而打开电机23的刹车开关，两个对称排布的偏心拨轮A4、偏心拨轮B7同时转动推动图2中限位圈11沿着固定螺杆19向图中左侧移动，直至离开限位位置，使得离心块13不再与限位圈11啮合卡紧，进而实现离心块13在离心力的作用下与限速器壳体17摩擦以产生对施工升降机的限速阻力。
当需要取消限速状态时，关闭手闸即可，操作方面，偏心拨轮A4以及偏心拨轮B7复位，在顶升弹簧10的推动下限位圈11复位，与离心块13重新啮合卡紧，离心块13无法继续做向外的离心运动，也就不会产生对施工升降机的限速阻力，保证升降机能正常工作。
是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种施工升降机用手动匀速下降限速机构，所述升降机中设有电机(23)制动器，所述电机(23)制动器包括电机(23)、减速机(24)，其特征在于，所述匀速下降限速机构设于电机(23)、减速机(24)之间，所述匀速下降限速机构对应设置有手动触发机构；
在非限速状态下，所述匀速下降限速机构不触发，所述匀速下降限速机构的动作速度小于所述施工升降机的运行速度以使得所述施工升降机正常运行；
在限速状态下，通过所述手动触发机构触发所述匀速下降限速机构，所述匀速下降限速机构的转速达到预设保护速度时，在离心力的作用下所述匀速下降限速机构产生对所述施工升降机的限速阻力以实现所述施工升降机的匀速下降；
所述匀速下降限速机构包括限速器壳体(17)以及设置于所述限速器壳体(17)内部的离心块(13)以及限位圈(11)，所述离心块(13)可相对所述限速器壳体(17)做向外的离心运动；
在非限速状态下，所述限位圈(11)与所述离心块(13)啮合卡紧；
在限速状态下，所述手动触发机构带动所述限位圈(11)远离所述离心块(13)，所述离心块(13)与所述限速器壳体(17)之间贴合设置以实现相互摩擦；
所述手动触发机构包括手闸、拉动传动杆、转动拨杆(1)、联动圆杆(2)、传动片(3)、偏心拨轮A(4)以及偏心拨轮B(7)，所述手闸与所述拉动传动杆传动连接，所述偏心拨轮A(4)以及偏心拨轮B(7)均安装于所述限速器壳体(17)上且均可推动所述限位圈(11)相对远离所述离心块(13)，所述联动圆杆(2)可相对所述限速器壳体(17)做往复旋转运动，所述联动圆杆(2)的两端分别连接有转动拨杆(1)以及拉动传动杆，所述转动拨杆(1)、拉动传动杆均连接有所述传动片(3)，所述传动片(3)分别与所述偏心拨轮A(4)以及偏心拨轮B(7)连接；
所述手动触发机构还包括设于所述手闸与所述拉动传动杆之间的传动钢丝绳(8)、钢丝绳导轮(9)，所述钢丝绳导轮(9)上绕设有所述传动钢丝绳(8)，所述传动钢丝绳(8)的一端与所述拉动传动杆连接；
所述联动圆杆(2)上联动设置有电机(23)开关连杆(5)，所述电机(23)开关连杆(5)用于控制所述电机(23)的工作状态；
所述匀速下降限速机构还包括连接/调速结构，所述离心块(13)以连接轴(16)为中心对称布置有两个，且两个离心块(13)之间通过所述连接/调速结构弹性连接。
2.根据权利要求1所述的施工升降机用手动匀速下降限速机构，其特征在于，所述匀速下降限速机构还包括设于所述限速器壳体(17)内部的离心座(14)、梅花形联轴器(18)、连接轴(16)、固定螺杆(19)、顶升弹簧(10)、轴端挡板(15)，所述连接轴(16)的外部同轴套设有所述梅花形联轴器(18)，所述离心座(14)通过键连接同轴固定于所述梅花形联轴器(18)上，所述轴端挡板(15)同轴嵌设于所述梅花形联轴器(18)上并与所述离心座(14)的一侧限位抵接；
所述限位圈(11)通过所述固定螺杆(19)与所述离心座(14)背离所述轴端挡板(15)的一侧同轴连接，且所述限位圈(11)与所述固定螺杆(19)之间弹性套设有所述顶升弹簧(10)，所述离心块(13)处于所述限位圈(11)、离心座(14)以及轴端挡板(15)形成的空间中。
3.根据权利要求1所述的施工升降机用手动匀速下降限速机构，其特征在于，所述连接/调速结构包括拉伸弹簧(21)、弹簧连接螺栓(20)、限位螺母(22)，所述拉伸弹簧(21)的两端均连接有所述弹簧连接螺栓(20)，两个弹簧连接螺栓(20)由所述限位螺母(22)分别锁紧于两个所述离心块(13)上，且所述拉伸弹簧(21)的长度方向沿所述连接轴(16)的周向布置。
4.根据权利要求3所述的施工升降机用手动匀速下降限速机构，其特征在于，所述连接/调速结构通过改变所述离心块(13)的质量以及所述拉伸弹簧(21)的拉力可调整速度限定值。
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